您不可不知的Exchange Server 2003備份

愈來愈多的企業使用 MS Exchange 服務器，我們都知道 Exchange Server 不單是郵件服務器，它更是企業的協同作業平臺， MS Exchange 所能帶給企業許多的商業效益不用我們多說，大家一定都有相當的研究，也因為其在企業占有舉足輕重的地位，所以要提醒各位絕對不能忽略對于 MS Exchange 服務器的數據庫與相關組態信息的數據保護。如何備份才能提供 Exchange 服務器完整的保護是這篇文章最主要用意。

Exchange Server 2003 儲存結構

在談到 Exchange Server 2003 數據保護之前 ，要 先了解 Exchange Server 之數據庫的儲存結構 。

Exchange Server 2003 的數據庫是由兩個檔案所組成：

• 豐富文本文件（擴展名為 .EDB ），它存放了每封郵件訊息和 Message Application Programming Interface （ MAPI ）的內容。
• 另一個則為原始內容「數據流（ Stream ）」檔案（擴展名為 .STM ），它保存了所有非 MAPI 的信息。

因此，信箱存放區是由 Priv1.edb 和 Priv1.stm 組成 ( 圖 1) 。相同的，公用數據夾存放區是由 Pub1.edb 和 Pub1.stm 組成。每一個 Store 里都有這兩個檔案，且 Exchange Server 2003 將這兩個檔案視為一組。所以每一個存放區 (Store) 的大小，就是將豐富文本文件、原始內容文件、和異動記錄文件組合在一起后的大小。這兩種數據都以 Extensible Storage Engine(ESE) 數據庫格式存放 。

圖 1

除了上述 store 的檔案外， MS Exchange Server 還包含兩個主要的檔案

• 異動記錄文件 (Transaction Log): 運作方式采用 fault-tolerant, transaction-based databases 來貯存數據 , 因此 每個 5120KB 大小的 Transaction Logs . 也是重要的一環 , 另外每個 storage group 同時擁有兩個 log files (Res1.log and Res2.log) 這兩個 log files 乃是為了確保硬盤用完之前能夠順利的 Shut down Service 而不至于造成 storage group 發生 inconsistent 的情 形。
• 檢查點檔案 (Checkpoint Files ) :   檢查點檔案會記錄在記錄文件中的哪一筆項目已被寫入磁盤中，如果記錄文件內所有的項目都已寫入磁盤了，則記錄檔案在復原期間不會被重新執行。經由告訴 ESE 哪一個記錄文件項目需要重新執行，哪一個不需要，便可以加快復原的時間。

什么是該備份的？

Exchange Server 2003 中存放著大量信息，而這些信息包含使用者郵件的數據、公用數據夾數據與分別存放在 Mailbox Store 與 Public folder Store ， 除此之外，每一個信箱的信息及 Exchange Server 的組態信息則是存放在 Active Directory 中， 因此若要作好 Exchange Server 2003 的備份工作的話，就是要備份下列項目 :

• 信箱存放區 (Mailbox Store)
• 公用數據夾 (Public Folder Store)
• 異動紀錄文件 (Transaction Log)
• 網域控制站服務器的系統狀態 (System State)

備注：System State 包含 ---- 登錄，憑證服務數據庫， COM+ 類別數據庫，系統開機檔案， SYSVOL 與 Active Directory 數據庫 。

該如何備份？

在現實的環境中，單靠操作系統附加的備份程序 ( 如 NT Backup) 并無法滿足企業對 MS Exchange 主機的備份需求，對 MS Exchange 主機除了針對上述檔案執行數據備份外，其實企業需要更進階、更彈性及更簡易的方式來進行 MS Exchange 數據的保護，藉由專業儲存廠商所提供的備份軟件，除了可以擁有上述的效益外，更可以整合所有平臺的服務器，讓 IT 人員能不必浪費過多的時間在備份各種不同平臺的服務器上。接下來我們要從備份策略及專業廠商所提供備份軟件的備份方式來?大家介紹如何對 MS Exchange 數據庫進行備份

備份策略

有多項因素會影響備份策略--備份動作多寡、還原動作多寡、服務器與儲存硬件、可用媒體數量、媒體保留時間、網絡頻寬、服務器負載量、以及數據庫的大小。因此，企業應該根據其實際硬件環境，決定使用何種備份策略。當決定備份策略時，首先必須先評估組織在每個禮拜可備份 Exchange Server 的時間數。在評估時，需注意執行還原時最耗時的項目，是重新執行日志檔案。根據您多久執行一次完整備份，在還原時重新執行大型服務器的日志檔案可能會花上幾個小時，因為從上一次備份后所發生的每次異動都必須經過掃瞄。除此之外，根據必須重新執行的異動類型差異，又會造成不同的異動日志重新執行速度。執行日志檔案的測試還原，取得更正確的執行時間估計值。在決定還原動作多寡之后，還須考慮企業環境與資源將對備份策略所造成的影響：

• 希望擁有最少還原動作的關鍵任務數據的環境中，應該在夜晚執行完整備份(或是在服務器最少作用狀態時)而在中午(或是在完整備份騰出空間的那一天中較低的生產力期間時)執行遞增備份。
• 如果媒體使用量是備份策略的主要因素，可以每天執行完整備份，或是每天交替執行完整與差異備份。
• 當還原動作多寡不是企業在意的事項，您應該每周至少執行一次完整備份，并在其它日子執行遞增或差異備份。

下列附表包含幾種備份策略的范例，以及其優點與缺點。盡管如此，為達最佳的保護效果，應該每天執行完整與遞增備份，為達最佳的保護效果，管理者可以自訂備份策略，以符合組織的需要。唯一的要求，就是最少要有每周一次完整備份的工作日，執行每日備份。

備份策略	優點	缺點
clearcase/" target="_blank" >cc; PADDING-BOTTOM: 2.25pt; BORDER-LEFT: #d4d0c8; PADDING-TOP: 2.25pt; BORDER-BOTTOM: #d4d0c8"> 每日完整備份	良好的保護頻率 較少還原動作	高媒體使用量
每日完整和遞增備份	高保護頻率 較少還原動作	高媒體使用量
每周至少一次完整備份的每日備份	良好的保護頻率 低媒體使用量	較多還原動作

還原策略

所謂養兵千日用在一時，我們要告訴各位最初規劃的備份策略及平日執行備份所花費的時間的磁帶，要的就是能在最迫切的時間還原數據，因此數據的還原也是需要策略及演練計劃，才可確保數據在重要時刻得以發揮作用。企業可以在在線系統執行備份測試；但是，建議在為在線系統執行備份、還原策略之前，應在與在線系統高度相似的測試系統中執行修復測試。

每月至少執行一次還原至備份服務器的測試，并確定還原的數據庫可正常執行。這個步驟可以讓您測試備份、還原策略，評估是否可正確地備份系統，并做好可能災難的準備。雖然 Exchange Server 2003 包含修復儲存群組，可用來測試還原特定的儲存群組。但是，仍建議企業應該練習將整個 Exchange Server 還原至測試服務器。

如何使用專業廠商提供的解決方案來提升備份的效能

介紹完備份 / 還原的規劃及策略后，接下來我們要告訴各位如何利用專業儲存廠商所提供的備份解決方案來提升 MS Exchange 服務器的數據備份。 通常這些備份軟件都提供圖型化的管理接口，透過點選的方式則可輕松完成 Exchange 服務器數據庫進行數據備份 ，更進一步來看，透過廠商的代理程序安裝在 Exchange 服務器上，能強化在備份和還原期間，備份主機和 Exchange Server 數據庫之間的所有通訊效能。這包括準備、擷取、傳輸、解譯和處理網絡上來回傳送的數據封包。 一般來說這些備份軟件技術針對 MS Exchange 平臺可以區分為下列幾種備份方式：

1.       數據庫層級備份和還原--使用此類型來備份和還原服務器的儲存群組與數據庫，并在災難修復案例中還原系統。這種類型只能用來備份完整數據庫，無法用來執行比較細微層級的備份和還原，例如備份個別數據夾。但這是很重要！每當備份 Exchange Server 時，都應該執行「數據庫層級」備份。

2.       堆棧層級備份和還原--使用此類型來執行數據夾層級的備份，以及備份使用訊息應用程序發展接口(MAPI)的個別郵件。這種類型在還原信箱和數據夾到原始或其它位置時，非常有用。這種類型應該用于細微層級的備份和還原，例如備份個別數據夾，而不應該用來備份完整數據庫。

當管理數據儲存需求時，此兩種模式能提供相當大的彈性和安全性。其優勢及效益如下：

§         從遠程位置管理 Exchange Server 數據庫、信箱和公用數據夾的備份。

§         使用 Exchange Server 的備份和還原 API ，執行在線數據庫備份。

§         使用強大的「備份管理員」，排定 Exchange Server 備份。

§         備份到儲存裝置的開放數組。

3.       文件層級 ( 郵件層級 ) 備份和還原 -- 此類型可支持單一訊息儲存 (Single Instance Storage, SIS) 、多重串流、進階過濾和裝置選項，提供最大效能和彈性。這種類型應該用于細微層級的備份和還原，例如備份個別數據夾，而不應該用來備份完整數據庫。重點是！如果您使用文件層級備份和還原，就不需要使用堆棧層級備份和還原。此類型方式的效益，包括：

§         完成單一訊息儲存

§         發送代理程序技術

§         多執行多重串流

§         文件層級還原

§         版本升級支持

§         加強叢集支持

§         工作接續等

圖 3

除了上述的 MS Exchange 主機數據保護之外，我們還要針對兩個相關的議題進一步的探討 : 主機災難復原及扇區陰影復制服務。

• 災難復原規劃 ：
  
  日常的數據備份 就是為了防范數據損毀時的數據提供，剛剛的探討方向都落在 MS Exchange 系統數據庫的備份及還原，但試著想想看如果在 發生 災難 時 ，企業需要的可能是整部主機的系統及數據回復，如何能在最快最短的時間內回復整臺主機的服務？傳統的作法，會從操作系統及 Exchange 程序重新安裝，接著在執行數據的回復。很多人應該都有透過上述的方法回復 Exchange 主機的經驗。在從安裝到故障排除所需的時間可能就超過 1 天以上。隨著時間的流逝，企業的損失也不斷的在增加，因此企業在面臨災難回復時需要更具效率及快速的機制
  
  幾乎大部份的備份程序都有提供所謂災難復原機制，在完成完整的主機備份后進行緊急救援磁盤，接著在機器發生問題時，使用系統自動修護的方式 ( 或是備份程序所提供的開機片 ) 加上緊急救援磁盤即可完成快速的主機災難回復。 Microsoft 網站提供 了 多項的 Exchange Server 技術 資 源 ，包括 說明 手 冊 、可下 載說 明 檔案與 軟 體 開發套 件。 閱讀 這些文件， 特 別 是 《 Disaster Recovery for Microsoft Exchange 2000 Server 》 與 《 Microsoft Exchange 5.5 Disaster Recovery 》 等 白皮書 。更 了 解 Exchange Server 的相關信息，就 越 能 夠 應用您的 知識 ，大 幅 提 高 數據保護效 果 。

• 磁盤區陰影復制服務 (Volume shadow copy service, VSS )
  
  VSS 是 MS Windows Server 2003 提供的新功能，特別是當 Exchange Server 的 store 容量高達數 GB 甚至 TB 時，藉由 VSS 的機制能夠在 Exchange Server 不用離線亦不影響其系統效能的情況下進行數據庫做備份，不過這部份就需搭配備份軟件才可完成。
  
  部份較先進的軟件廠商會提供這部份的機制，讓 Exchange Server 的備份上達到更具效率的支持。 ( 圖 4.) 備份程序與 VSS 感知應用程序以及服務與 VSS 搭配使用，在計算機建立磁盤區的陰影備份。由于陰影備份在執行復制時是存在的，所以運用磁盤區檔案系統的快照 (snapshot) 將數據復制至的另一個磁盤區。一旦快照建立后，陰影備份就可用來當成備份來源。 ( 圖 5)

圖 4

 圖 5

從 Internal storage a DAS a NAS a iSCSI a SAN 企業的儲存環境不斷的在變化，主機也從單一的環境成長至多機的集中式環境，在這多變的環境中數據存取的效能、可靠性及可管理性要求愈來愈高，部署的時間及復雜度也相對的提高。對管理人員來說其工作也相對更繁瑣及復雜。透過專業廠商所提供的備份管理軟件將提供更簡易的操作接口及完整的數據保護方式，數據保護將不再是一件難事。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com